(57)【要約】 【課題】  光記録媒体に対する情報の再生および記録を正確に行うことができる光ピックアップ装置および情報記録再生装置を提供する。【解決手段】  第１レーザ光に対応する第１受光部２４に対して合焦状態となるとき、第１ＦＥＳが零となるように、第１受光部２４に対するセンサレンズ１９の相対位置を調整し、第２レーザ光に対応する光記録媒体で反射された光を受光する第２受光部２５から出力される第２ＦＥＳが零になるように、第２受光部２５の受光領域を規定する。これによって第１受光部２４から出力される第１ＦＥＳが零になるとき、第２受光部２５から出力される第２ＦＥＳも零にすることができる。これによって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。【選択図】      図１
2007073159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ装置であって、
複数の発振波長のレーザ光を発する光源と、
光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部を有する受光素子であって、各受光部は複数の受光領域を有し、各受光部において複数の受光領域で受光したレーザ光に基づいてフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能な受光素子と、
光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する光学部品とを備え、
一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部に対して、合焦状態となるように光学部品の相対位置を調整し、
他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるように、前記受光部の受光領域を規定することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記受光部における複数の受光領域は、前記受光部を第１分割線および第２分割線で分割することによって形成され、第１分割線と第２分割線との成す角度のうちの少なくともいずれかの角度は、鋭角または鈍角となるように規定されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ装置であって、
複数の発振波長のレーザ光を発する光源と、
光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部であって、受光したレーザ光に基づいてフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能な複数の受光部を有する受光素子と、
光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する光学部品とを備え、
一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるように、光学部品に対する複数の受光部の相対位置を規定することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記光学部品は、光記録媒体で反射された光を受光素子へ導く光経路途中に配設されており、
前記一の受光部および他の受光部は、一の発振波長が他の発振波長よりも短波長の場合、前記光学部品と一の受光部との間の距離が、前記光学部品と他の受光部との間の距離よりも短くなるように配設されることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ装置であって、
複数の発振波長のレーザ光を発する光源と、
光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部であって、受光したレーザ光に基づいてフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能な複数の受光部を有する受光素子と、
光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する光学部品とを備え、
前記受光素子には、光学部品で発生する非点収差であって発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段が設けられることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記補正手段は、シリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項５記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記補正手段は、一の受光部および他の受光部を覆う被覆部を含み、
一の受光部を覆う被覆部の厚み方向寸法を、他の受光部を覆う被覆部の厚み方向寸法よりも大きくすることを特徴とする請求項５または６記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記補正手段は、一の受光部を覆う一の被覆部と他の受光部を覆う他の被覆部とを含み、
一の被覆部に対して他の被覆部の屈折率を異ならせることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置を搭載することを特徴とする情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、規格の異なる複数の光記録媒体の情報を再生する処理、および光記録媒体に情報を記録する処理の少なくともいずれか一方の処理をするときに好適に用いられる光ピックアップ装置および情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の光ピックアップ装置では、第１のレーザ光を発する第１発光部および第１のレーザ光とは発振波長が異なる第２のレーザ光を発する第２発光部が、半導体基板の一表面にそれぞれ設けられる。第１の発光部から発せられる第１のレーザ光および第２の発光部から発せられる第２のレーザ光は、光記録媒体で反射された後、レーザ光を受光素子へ導くためのセンサレンズを通過して受光素子に集光する。第１のレーザ光は、受光素子を構成する第１受光部によって受光され、第２のレーザ光は受光素子を構成する第２受光部によって受光されて、各レーザ光の強度に対応した電気信号に変換される。前記センサレンズの一表面部にはシリンドリカル面が形成されており、従来技術の光ピックアップ装置では、センサレンズのシリンドリカル面で発生される非点収差を用いて、非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出するように構成される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７２２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１１は、従来技術の光ピックアップ装置における第１および第２のレーザ光に対するジャストフォーカス位置を説明するための図である。図１１（１）は、第１のレーザ光に対する第１ジャストフォーカス位置ＦＡを説明するための図であり、図１１（２）は、第２のレーザ光に対する第２ジャストフォーカス位置ＦＢを説明するための図である。図１１では、理解を容易にするために、従来技術の光ピックアップ装置を構成するコリメートレンズ１およびセンサレンズ２を示している。図１２は、従来技術の光ピックアップ装置を構成する第１受光部３および第１受光部３における第１のレーザ光の集光スポットＢＳ１の形状を示す図である。図１３は、従来技術の光ピックアップ装置を構成する第２受光部４および第２受光部４における第２のレーザ光の集光スポットＢＳ２の形状を示す図である。
【０００５】
第１受光部３は、光が入射する側から見て正方形状であり、２つの分割線３ｅ，３ｆによって４つに分割され、４つの正方形状の受光領域３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有している。第２受光部４は、光が入射する側から見て正方形状であり、２つの分割線４Ｅ，４Ｆによって４つに分割され、４つの正方形状の受光領域４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを有している。２つのレーザ光の光軸はできるだけ近い方が望ましいが、実用的な間隔としては１００μｍ程度が望ましい。このため、第１および第２の受光部３，４も、その中心間距離が互いに１００μｍ程度と近接して設ける必要があり、一つの半導体基板に形成することが望ましい。
【０００６】
従来技術の光ピックアップ装置において、図示しない光記録媒体で反射された第１および第２のレーザ光は、コリメートレンズ１およびセンサレンズ２を通過して、第１受光部３および第２受光部４に集光される。センサレンズ２の一表面部に形成されるシリンドリカル面で発生する非点収差は、２つのレーザ光で異なる。
【０００７】
したがって、第１のレーザ光に対するジャストフォーカス位置、具体的には光記録媒体で反射された第１のレーザ光が第１受光部３で受光され、第１のレーザ光の集光スポットＢＳ１の形状が円形状、換言すれば最小錯乱円となるとなるときの第１受光部３の光軸方向の位置（以下、「第１ジャストフォーカス位置」と称する場合がある）ＦＡと、第２のレーザ光に対するジャストフォーカス位置、具体的には光記録媒体で反射された第２のレーザ光が第２受光部４で受光され、第２のレーザ光の集光スポットＢＳ２の形状が円形状、換言すれば最小錯乱円となるとなるときの第２受光部４の光軸方向の位置（以下、「第２ジャストフォーカス位置」と称する場合がある）ＦＢとは一致しない。
【０００８】
換言すると、第１ジャストフォーカス位置ＦＡは、第２ジャストフォーカス位置ＦＢに対して相対的にずれることになり、第１ジャストフォーカス位置ＦＡと第２ジャストフォーカス位置ＦＢとに寸法差ΔＬが生じる。従来技術の光ピックアップ装置では、光源として、半導体基板の一表面に形成された互いに発振波長の異なるレーザ光を発する第１および第２の発光部を有する２波長半導体レーザ素子を用いているので、第１および第２の発光部の位置をそれぞれ調整して前記寸法差ΔＬを調整することはできない。
【０００９】
第１および第２受光部３，４の光軸方向の位置が、第１ジャストフォーカス位置ＦＡと一致するように、第１および第２受光部３，４を含む受光素子の位置を調整した場合、第１のレーザ光が受光素子の第１受光部３に入射したときの集光スポットＢＳ１の形状は、図１２に示すように円形状となり、第１受光部３の各受光領域３ａ〜３ｄに入射する第１のレーザ光の光量比は均一になる。しかし、第２のレーザ光が受光素子の第２受光部４に入射したときの集光スポットＢＳ２の形状は、図１３に示すように楕円形状となり、第２受光部４の各受光領域４Ａ〜４Ｄに入射する第２のレーザ光の光量比は均一にならない。
【００１０】
第１受光部３の各受光領域３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから出力される信号をそれぞれＶ３ａ，Ｖ３ｂ，Ｖ３ｃ，Ｖ３ｄとし、第２受光部４の各受光領域４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄから出力される信号をそれぞれＶ４Ａ，Ｖ４Ｂ，Ｖ４Ｃ，Ｖ４Ｄとすると、非点収差法による第１受光部３におけるフォーカスエラー信号（以下「第１ＦＥＳ」と称する場合がある）、および第２受光部４におけるフォーカスエラー信号（以下、「第２ＦＥＳ」と称する場合がある）は、以下の式（１）および式（２）に基づいて検出される。
第１ＦＥＳ＝（Ｖ３ａ＋Ｖ３ｃ）−（Ｖ３ｂ＋Ｖ３ｄ）              …（１）
第２ＦＥＳ＝（Ｖ４Ａ＋Ｖ４Ｃ）−（Ｖ４Ｂ＋Ｖ４Ｄ）              …（２）
【００１１】
前述の従来技術では、光源から発せられる第１のレーザ光が光記録媒体上で合焦状態となって第１ＦＥＳが零、換言すると第１のレーザ光が受光素子の第１受光部３に入射したときの集光スポットＢＳ１の形状が円形状になるように、受光素子の位置を調整した場合でも、第２のレーザ光が受光素子の第２受光部４に入射したときの集光スポットＢＳ２の形状は楕円形状となり、第２ＦＥＳは零にならない。これによって光源から発せられる第２のレーザ光が光記録媒体上で合焦状態となっても、光記録媒体で反射された光が第２受光部４に入射したときに第２受光部４上で合焦状態とならない。すなわち、第２のレーザ光に対してフォーカスオフセットが発生する。
【００１２】
光ディスク再生装置におけるフォーカスオフセットの許容範囲は、たとえば±２５％のように±で規定される。このフォーカスオフセットは、＋側および−側のいずれか一方に片寄る傾向がある。このようにフォーカスオフセットが、＋側および−側のいずれか一方に片寄ると、フォーカスオフセットの調整マージンが少なくなるという問題がある。また、フォーカスオフセット量が大きすぎると、光記録媒体に記録される情報の再生および光記録媒体への情報の記録を正確に行うことができないというも問題も発生する。
【００１３】
本発明の目的は、光記録媒体に対する情報の再生および記録を正確に行うことができる光ピックアップ装置および情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ装置であって、
複数の発振波長のレーザ光を発する光源と、
光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部を有する受光素子であって、各受光部は複数の受光領域を有し、各受光部において複数の受光領域で受光したレーザ光に基づいてフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能な受光素子と、
光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する光学部品とを備え、
一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部に対して、合焦状態となるように光学部品の相対位置を調整し、
他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるように、前記受光部の受光領域を規定することを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００１５】
また本発明は、前記受光部における複数の受光領域は、前記受光部を第１分割線および第２分割線で分割することによって形成され、第１分割線と第２分割線との成す角度のうちの少なくともいずれかの角度は、鋭角または鈍角となるように規定されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ装置であって、
複数の発振波長のレーザ光を発する光源と、
光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部であって、受光したレーザ光に基づいてフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能な複数の受光部を有する受光素子と、
光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する光学部品とを備え、
一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるように、光学部品に対する複数の受光部の相対位置を規定することを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００１７】
また本発明は、前記光学部品は、光記録媒体で反射された光を受光素子へ導く光経路途中に配設されており、
前記一の受光部および他の受光部は、一の発振波長が他の発振波長よりも短波長の場合、前記光学部品と一の受光部との間の距離が、前記光学部品と他の受光部との間の距離よりも短くなるように配設されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ装置であって、
複数の発振波長のレーザ光を発する光源と、
光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部であって、受光したレーザ光に基づいてフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能な複数の受光部を有する受光素子と、
光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する光学部品とを備え、
前記受光素子には、光学部品で発生する非点収差であって発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段が設けられることを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００１９】
また本発明は、前記補正手段は、シリンドリカルレンズであることを特徴とする。
また本発明は、前記補正手段は、一の受光部および他の受光部を覆う被覆部を含み、
一の受光部を覆う被覆部の厚み方向寸法を、他の受光部を覆う被覆部の厚み方向寸法よりも大きくすることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記補正手段は、一の受光部を覆う一の被覆部と他の受光部を覆う他の被覆部とを含み、
一の被覆部に対して他の被覆部の屈折率を異ならせることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記光ピックアップ装置を搭載することを特徴とする情報記録再生装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、受光素子は、光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部を有し、各受光部は複数の受光領域を有する。受光素子の各受光部では、複数の受光領域で受光したレーザ光に基づいて、非点収差法によってフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能である。光学部品は、光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する。光源から発せられる一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部に対して、合焦状態となるように、前記一の受光部に対する光学部品の相対位置を調整する。そして、他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるように、前記受光部の受光領域を規定する。
【００２３】
これによって前記一の発振波長のレーザ光に対応する一の光記録媒体で反射された光を受光する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
【００２４】
またフォーカスオフセットの発生を防止することによって、光源から発せられる各発振波長のレーザ光のビームスポットの焦点を光記録媒体の情報記録面に結ばせるために、光記録媒体に対する対物レンズの相対位置を調整して、ビームスポットのフォーカス位置を制御するフォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
【００２５】
また本発明によれば、他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する受光部における複数の受光領域は、前記受光部を第１分割線および第２分割線で分割することによって形成され、第１分割線と第２分割線との成す角度のうちの少なくともいずれかの角度は、鋭角または鈍角となるように規定される。これによって、一の発振波長のレーザ光を受光する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
【００２６】
フォーカスオフセットの発生を防止することによって、安定したフォーカスサーボ制御を行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
【００２７】
また本発明によれば、受光素子は、光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部を有し、複数の受光部は受光したレーザ光に基づいて、非点収差法によってフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能である。一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるように、光学部品に対する複数の受光部の相対位置を規定する。
【００２８】
これによって前記一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。フォーカスオフセットの発生を防止することによって、光源から発せられる各発振波長のレーザ光のビームスポットの焦点を光記録媒体の情報記録面に結ばせるために、光記録媒体に対する対物レンズの相対位置を調整して、ビームスポットのフォーカス位置を制御するフォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。
【００２９】
したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
【００３０】
また本発明によれば、光学部品は、光記録媒体で反射された光を受光素子へ導く光経路途中に配設されている。一の受光部および他の受光部は、一の発振波長が他の発振波長よりも短波長の場合、前記光学部品と一の受光部との間の距離が、前記光学部品と他の受光部との間の距離よりも短くなるように配設される。換言すると、一の受光部および他の受光部は、他の発振波長が一の発振波長よりも長波長の場合、前記光学部品と他の受光部との間の距離が、前記光学部品と一の受光部との間の距離よりも長くなるように配設される。
【００３１】
これによって、一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。フォーカスオフセットの発生を防止することによって、安定したフォーカスサーボ制御を行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
【００３２】
また本発明によれば、受光素子は、光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部を有し、複数の受光部は受光したレーザ光に基づいて、非点収差法によってフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能である。光源と受光素子との光経路途中には、非点収差を発生する光学部品が介在される。受光素子には、光学部品で発生する非点収差であって、発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段が設けられる。発振波長毎に異なる非点収差が一致するように、補正手段によって補正することができるので、一の発振波長のレーザ光に対する非点収差と、他の発振波長のレーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。
【００３３】
これによって、前記一の発振波長のレーザ光を受光する受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。フォーカスオフセットの発生を防止することによって、光源から発せられる各発振波長のレーザ光のビームスポットの焦点を光記録媒体の情報記録面に結ばせるために、光記録媒体に対する対物レンズの相対位置を調整して、ビームスポットのフォーカス位置を制御するフォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
【００３４】
また本発明によれば、補正手段はシリンドリカルレンズであり、受光素子に設けられる。補正手段として、受光素子にシリンドリカルレンズを設けることによって、入射する一の発振波長のレーザ光または他の発振波長のレーザ光に対して、シリンドリカルレンズで発生する非点収差を与えて、一の発振波長のレーザ光に対する非点収差と、他の発振波長のレーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。これによって、前記一の発振波長のレーザ光を受光する受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。
【００３５】
したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。フォーカスオフセットの発生を防止することによって、安定したフォーカスサーボ制御を行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
【００３６】
また本発明によれば、補正手段は、一の受光部および他の受光部を覆う被覆部を含む。一の受光部を覆う被覆部の厚み方向寸法を、他の受光部を覆う被覆部の厚み方向寸法よりも大きくし、一の発振波長のレーザ光および他の発振波長のレーザ光を、前記のような被覆部を通過させることによって、一の発振波長のレーザ光に対する非点収差と、他の発振波長のレーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。これによって、前記一の発振波長のレーザ光を受光する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。
【００３７】
したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。フォーカスオフセットの発生を防止することによって、安定したフォーカスサーボ制御を行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
【００３８】
また本発明によれば、補正手段は、一の受光部を覆う一の被覆部と他の受光部を覆う他の被覆部とを含む。一の被覆部に対して他の被覆部の屈折率を異ならせる。たとえば、一の被覆部の屈折率を、他の被覆部の屈折率よりも大きくなるようにする。そして、たとえば一の発振波長のレーザ光を、屈折率が他の被覆部よりも大きい一の被覆部を通過させ、他の発振波長のレーザ光を、屈折率が一の被覆部よりも小さい他の被覆部を通過させることによって、一の発振波長のレーザ光に対する非点収差と、他の発振波長のレーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。これによって、前記一の発振波長のレーザ光を受光する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。
【００３９】
したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。フォーカスオフセットの発生を防止することによって、安定したフォーカスサーボ制御を行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
【００４０】
また本発明によれば、前述のような光ピックアップ装置を搭載する情報記録再生装置を実現することができる。したがって、光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる情報記録再生装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に、本発明を実施するための複数の形態について説明する。以下の説明において、先行する形態で説明している事項に対応する部分については同一の参照符を付し、重複する説明を省略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。
【００４２】
図１は、本発明の第１の実施の形態である光ピックアップ装置１０の構成を示す図である。光ピックアップ装置１０は、半導体レーザ光源部１１、位相差板１２、第１回折格子１３、第２回折格子１４、ビームスプリッタ１５、コリメートレンズ１６、対物レンズ１７、センサレンズ１９および受光素子２０を含んで構成される。
【００４３】
光源である半導体レーザ光源部１１は、第１半導体レーザ素子１１ａおよび第２半導体レーザ素子１１ｂを含む。第１および第２半導体レーザ素子１１ａ，１１ｂは、図示しない半導体基板の一表面部にそれぞれ設けられる。第１半導体レーザ素子１１ａは、発振波長が一の発振波長、たとえば６６０ｎｍの赤色波長のレーザ光（以下、「第１レーザ光」と称する場合がある）を発し、たとえばデジタル多機能ディスク（Digital Versatile
Disk；略称：ＤＶＤ）１８ａの情報記録面に記録される情報を再生する処理およびＤＶＤ１８ａの情報記録面に情報を記録する処理の少なくともいずれか一方の処理をするときに用いられる。前記一の発振波長は、６６０ｎｍに限定されない。
【００４４】
第２半導体レーザ素子１１ｂは、発振波長が一の発振波長とは異なる他の発振波長、たとえば７８０ｎｍの赤外波長のレーザ光（以下、「第２レーザ光」と称する場合がある）を発し、たとえば、コンパクトディスク（Compact Disk；略称：ＣＤ）１８ｂの情報記録面に記録される情報を再生する処理およびＣＤ１８ｂの情報記録面に情報を記録する処理の少なくともいずれか一方の処理をするときに用いられる。前記他の発振波長は、７８０ｎｍに限定されない。第１および第２レーザ光は、共に直線偏光のレーザ光である。第１および第２レーザ光は、位相差板１２に入射する。
【００４５】
位相差板１２は、たとえば１／４波長板によって実現される。位相差板１２は、直線偏光の光が入射されると円偏光の光に変換して出射し、円偏光の光が入射されると直線偏光の光に変換して出射する。したがって第１および第２レーザ光は、位相差板１２によって、直線偏光のレーザ光から円偏光のレーザ光に変換される。そして、円偏光に変換されたレーザ光は、第１回折格子１３に入射する。
【００４６】
第１回折格子１３には、発振波長が６６０ｎｍの第１レーザ光を回折させる回折溝が形成されている。第１回折格子１３は、前記回折溝によって、発振波長が６６０ｎｍの第１レーザ光を回折させて、１つのメインビームである透過光と２つのサブビームである±１次回折光とに分割する。第２回折格子１４には、発振波長が７８０ｎｍの第２レーザ光を回折させる回折溝が形成されている。第２回折格子１４は、前記回折溝によって、発振波長が７８０ｎｍの第２レーザ光を回折させて、１つのメインビームである透過光と２つのサブビームである±１次回折光とに分割する。
【００４７】
第１回折格子１３は、発振波長が７８０ｎｍの第２レーザ光が回折しないように、また第２回折格子１４は、発振波長が６６０ｎｍの第１レーザ光が回折しないように波長選択性を持たせている。したがって、第１半導体レーザ素子１１ａから発せられ、第１回折格子１３に入射した第１レーザ光は、第１回折格子１３によって回折された後、第２回折格子１４を透過してビームスプリッタ１５に入射する。また第２半導体レーザ素子１１ｂから発せられ、第１回折格子１３に入射した第２レーザ光は、第１回折格子１３を透過し、第２回折格子１４によって回折された後、ビームスプリッタ１５に入射する。以下の説明において、第１および第２レーザ光を、単に「光」または「レーザ光」と称する場合がある。
【００４８】
ビームスプリッタ１５は、いわゆるハーフミラーの機能を有しており、略１／２の光を通過させ、略１／２の光を反射させる。具体的に述べるとビームスプリッタ１５は、第１および第２半導体レーザ素子１１ａ，１１ｂから発せられ、位相差板１２、第１および第２回折格子１３，１４を通過して入射したレーザ光を、光記録媒体１８の方向へ反射させ、コリメートレンズ１６へ入射させる。またビームスプリッタ１５は、光記録媒体１８で反射された反射光を、受光素子２０の方向へ透過させる。
【００４９】
コリメートレンズ１６は、第１および第２半導体レーザ素子１１ａ，１１ｂから発せられ、ビームスプリッタ１５によって反射されて入射したレーザ光を平行光に変換して対物レンズ１７に導くとともに、対物レンズ１７を通過して入射した平行光を集束光に変換して受光素子２０へ導く。
【００５０】
対物レンズ１７は、入射した光を光記録媒体１８の情報記録面に集光させる。対物レンズ１７は、図示しないアクチュエータによって、対物レンズ１７の光軸方向であるフォーカス方向および光記録媒体１８のラジアル（半径）方向であるトラッキング方向にそれぞれ移動駆動可能に構成されている。そして、フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御によって対物レンズ１７の位置が制御されて、レーザ光のスポットを光記録媒体１８上のトラックに追従させることができるように構成されている。
【００５１】
ここでフォーカスサーボ制御とは、各半導体レーザ素子から発せられるレーザ光のビームスポットの焦点が光記録媒体１８の情報記録面上で合致するように、ビームスポットのフォーカス位置を調整する制御をいう。トラッキングサーボ制御とは、光ピックアップ装置１０の対物レンズ１７の位置を、光記録媒体１８のラジアル（半径）方向に移動させ、各半導体レーザ素子から発せられるレーザ光のビームスポットが光記録媒体１８の情報記録面上のトラックを追従するように、前記ビームスポットとトラックとの位置関係を調整する制御をいう。
【００５２】
光記録媒体１８に集光されたレーザ光は、光記録媒体１８で反射されて対物レンズ１７に入射して平行光にされた後、コリメートレンズ１６に入射する。コリメートレンズ１６に入射した前記光記録媒体１８で反射された光は、集束光にされた後、ビームスプリッタ１５に入射する。ビームスプリッタ１５に入射した集束光は、ビームスプリッタ１５を透過して、センサレンズ１９に入射する。
【００５３】
光学部品であるセンサレンズ１９は、光記録媒体１８で反射されて、対物レンズ１７、コリメートレンズ１６およびビームスプリッタ１５を通過して入射したレーザ光を、後述する受光素子２０の第１受光部２４または第２受光部２５に集光させる。センサレンズ１９は、シリンドリカル面１９ａおよび凹レンズ面１９ｂを含む。センサレンズ１９は、光記録媒体１８で反射された光を受光素子２０へ導く光経路途中であって、ビームスプリッタ１５と受光素子２０との光経路途中に配設される。センサレンズ１９のビームスプリッタ１５側の一表面部には、シリンドリカル面１９ａが形成され、センサレンズ１９の受光素子２０側の一表面部には、凹レンズ面１９ｂが形成される。シリンドリカル面１９ａが形成されるセンサレンズ１９は、光軸回りに回転非対称な光学素子であるので、非点収差発生素子として機能し、入射したレーザ光に対して非点収差を与える。
【００５４】
受光素子２０は、基台２１、受光素子本体部２２および被覆部２３を含んで構成される。受光素子本体部２２は、第１受光部２４および第２受光部２５を含む。基台２１は、大略的に矩形状である。基台２１の厚み方向一表面部に、受光素子本体部２２が搭載される。被覆部２３は、受光素子本体部２２と外部との物理的接触を避けるために、受光素子本体部２２を覆うための部材であり、透光性を有している。被覆部２３は、受光素子本体部２２を覆うようにして、基台２１の厚み方向一表面部に装着される。これによって、受光素子本体部２２は、基台２１および被覆部２３によって密封される。本実施の形態において、第１受光部２４は一の受光部に相当し、第２受光部２５は他の受光部に相当する。
【００５５】
以下に述べる実施の形態では、基台２１の一辺に平行な方向をＸ軸方向と定義し、基台２１の一辺に隣接する他辺に平行な方向をＹ軸方向と定義する。これらＸ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向である基台２１の厚み方向をＺ軸方向と定義する。図１では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向をそれぞれ「Ｘ」、「Ｙ」および「Ｚ」と表記する。第１受光部２４および第２受光部２５は、Ｘ軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、ＸＹ平面に平行な同一の仮想一平面上に配設される。
【００５６】
第１および第２受光部２４，２５は、たとえばフォトダイオードによって実現される。第１受光部２４は、第１半導体レーザ素子１１ａから発せられて、ＤＶＤ１８ａで反射された第１レーザ光を受光し、受光した第１レーザ光を電気信号に変換する。第２受光部２５は、第２半導体レーザ素子１１ｂから発せられて、ＣＤ１８ｂで反射された第２レーザ光を受光し、受光した第２レーザ光を電気信号に変換する。
【００５７】
前記フォーカス方向は、図１に示すＺ軸方向に相当し、前記トラッキング方向は、図１に示すＸ軸方向に相当する。
【００５８】
図２は、第１受光部２４および第１受光部２４における第１レーザ光の集光スポットＢＳ１１の形状を示す図である。図３は、第２受光部２５および第２受光部２５における第２レーザ光の集光スポットＢＳ１２の形状を示す図である。第１受光部２４は、第１レーザ光が入射する側から見て正方形状である。第１受光部２４は、互いに直交する第１分割線２４ｅおよび第２分割線２４ｆによって４つに分割されて、正方形状の４つの受光領域、具体的には第１受光領域２４ａ、第２受光領域２４ｂ、第３受光領域２４ｃおよび第４受光領域２４ｄを有している。前記第１および第２分割線２４ｅ，２４ｆは、直線である。
【００５９】
第２受光部２５は、第２レーザ光が入射する側から見て正方形状である。第２受光部２５は、第１分割線２５Ｅおよび第２分割線２５Ｆによって４つに分割されて、４つの受光領域、具体的には第１受光領域２５Ａ、第２受光領域２５Ｂ、第３受光領域２５Ｃおよび第４受光領域２５Ｄを有している。第１および第２分割線２５Ｅ，２５Ｆは、前記のように第２受光部２５を、４つの受光領域２５Ａ〜２５Ｄに分割するように交差している。前記第１および第２分割線２５Ｅ，２５Ｆは、直線である。
【００６０】
本実施の形態では、第２半導体レーザ素子１１ｂから発せられる第２レーザ光を受光した場合でも、第２受光部２５から出力されるフォーカスエラー信号が零になるように、第２受光部２５の第１分割線２５Ｅと第２分割線２５Ｆとの成す角度のうちの少なくともいずれかの角度が、鋭角または鈍角となるように規定している。さらに具体的には、図３に示すように、第２および第４受光領域２５Ｂ，２５Ｄにおける第１分割線２５Ｅと第２分割線２５Ｆとの成す角度αが鋭角、たとえば８０度となるように規定している。ただし、前記角度αは８０度に限定されない。換言すると、第１および第３受光領域２５Ａ，２５Ｃにおける第１分割線２５Ｅと第２分割線２５Ｆとの成す角度が鈍角、具体的には１８０度から角度αの値を減算した角度、本実施の形態では１００度となるように規定している。
【００６１】
第１受光部２４の各受光領域２４ａ〜２４ｄは、受光した第１レーザ光に基づいてフォーカスエラー信号を出力する。本実施の形態の光ピックアップ装置１０では、第１受光部２４の各受光領域２４ａ〜２４ｄから出力されるフォーカスエラー信号に基づいて、ＤＶＤ１８ａに対するフォーカスサーボ制御を行う。第２受光部２５の各受光領域２５Ａ〜２５Ｄは、受光した第２レーザ光に基づいてフォーカスエラー信号を出力する。本実施の形態の光ピックアップ装置１０では、第２受光部２５の各受光領域２５Ａ〜２５Ｄから出力されるフォーカスエラー信号に基づいて、ＣＤ１８ｂに対するフォーカスサーボ制御を行う。
【００６２】
本実施の形態では、第１半導体レーザ素子１１ａから発せられる第１レーザ光が光記録媒体上で合焦状態であるとき、第１受光部２４に対するセンサレンズ１９の相対位置を調整して第１ＦＥＳが零になるようにする。換言すると、第１受光部２４で受光される第１レーザ光の集光スポットＢＳ１１の形状が、図２に示すように円形状となるように、第１受光部２４に対するセンサレンズ１９の相対位置を調整する。このように第１受光部２４に対するセンサレンズ１９の相対位置を調整した場合、第１受光部２４の各受光領域２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄから出力される信号をそれぞれＶ２４ａ，Ｖ２４ｂ，Ｖ２４ｃ，Ｖ２４ｄとすると、非点収差法による第１受光部２４におけるフォーカスエラー信号（以下、「第１ＦＥＳ」と称する場合がある）は、
第１ＦＥＳ＝（Ｖ２４ａ＋Ｖ２４ｃ）−（Ｖ２４ｂ＋Ｖ２４ｄ）＝０  …（３）
となる。
【００６３】
前記のように第１受光部２４に対するセンサレンズ１９の相対位置が調整されるとき、第２半導体レーザ素子１１ｂから発せられる第２レーザ光が光記録媒体上に焦点を結ぶ位置にあるとき、光学系、具体的にはセンサレンズ１９で発生する非点収差が発振波長毎に異なるので、前記集光スポットＢＳ１１のように円形状とはならずに、図３に示すように楕円形状となる。そこで本実施の形態では、第１ＦＥＳが零となるように光学系、主にセンサレンズ１９を調整したときに第２ＦＥＳも零となるように、第２受光部２５の第２受光領域２５Ｂにおける第１分割線２５Ｅと第２分割線２５Ｆとの挟む角が、鋭角となるように、すなわち光スポットＢＳ１１の楕円の長軸を挟む角が鋭角となるように規定している。
【００６４】
したがって第２受光部２５の各受光領域２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄから出力される信号をそれぞれＶ２５Ａ，Ｖ２５Ｂ，Ｖ２５Ｃ，Ｖ２５Ｄとすると、非点収差法による第２受光部２５におけるフォーカスエラー信号（以下、「第２ＦＥＳ」と称する場合がある）は、
第２ＦＥＳ＝（Ｖ２５Ａ＋Ｖ２５Ｃ）−（Ｖ２５Ｂ＋Ｖ２５Ｄ）＝０  …（４）
となる。
【００６５】
前述のように本実施の形態によれば、第１レーザ光に対応する第１受光部２４に対して合焦状態となるとき第１ＦＥＳが零となるように、第１受光部２４に対するセンサレンズ１９の相対位置を調整し、第２レーザ光に対応する光記録媒体で反射された光を受光する第２受光部２５から出力される第２ＦＥＳが零になるように、第２受光部２５の受光領域を規定する。具体的には、第１分割線２５Ｅおよび第２分割線２５Ｆによって４つの受光領域に分割される第２受光部２５において、第１分割線２５Ｅと第２分割線２５Ｆとの成す角度のうちの少なくともいずれかの角度が、鋭角または鈍角となるように規定する。
【００６６】
これによって、第１レーザ光に対応するＤＶＤ１８ａで反射された光を受光する第１受光部２４から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第２レーザ光に対応するＣＤ１８ｂで反射された光を受光する第２受光部２５から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
【００６７】
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、フォーカスオフセットの調整範囲（調整マージン）を充分に確保することができ、半導体レーザ光源部１１から発せられる第１および第２レーザ光のビームスポットの焦点を光記録媒体１８の情報記録面に結ばせるために、光記録媒体１８に対する対物レンズ１７の相対位置を調整して、ビームスポットのフォーカス位置を制御するフォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。
【００６８】
したがって光記録媒体１８に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体１８に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置１０の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置１０の歩留りを向上することができる。前記第１および第２分割線２５Ｅ，２５Ｆの成す角度を鋭角または鈍角に規定する簡単な構造によって、前記情報を記録および再生する処理を正確に行うことができるので、光ピックアップ装置１０の製造コストの低減を図ることもできる。
【００６９】
次に本発明の第２の実施の形態である光ピックアップ装置１０に関して説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における受光素子３０を示す断面図である。図５は、第１受光部２４および第１受光部２４における第１レーザ光の集光スポットＢＳ２１の形状を示す図である。図６は、第２受光部３１および第２受光部３１における第２レーザ光の集光スポットＢＳ２２の形状を示す図である。図４では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向をそれぞれ「Ｘ」、「Ｙ」および「Ｚ」と表記する。本実施の形態の光ピックアップ装置１０は、前述の第１の実施の形態の光ピックアップ装置１０と類似しており、受光素子の構成のみが異なる。したがって異なる点について説明し、同一の点については説明を省略する。
【００７０】
本実施の形態の光ピックアップ装置１０では、前述の第１の実施の形態の受光素子２０に代えて、受光素子３０を備えて構成される。受光素子３０は、基台２１、受光素子本体部２２および被覆部２３を含む。受光素子本体部２２は、第１受光部２４および第２受光部３１を含む。本実施の形態において、第１受光部２４は一の受光部に相当し、第２受光部３１は他の受光部に相当する。第２受光部３１は、前述の第１の実施の形態の第２受光部２５と同様の機能を有する。また第２受光部３１は、前述の第１の実施の形態の第２受光部３１とは異なり、図６に示すように、互いに直交する第１分割線３１Ｅおよび第２分割線３１Ｆによって４つに分割されており、正方形状の４つの受光領域、具体的には第１受光領域３１Ａ、第２受光領域３１Ｂ、第３受光領域３１Ｃおよび第４受光領域３１Ｄを有している。前記第１および第２分割線３１Ｅ，３１Ｆは、直線である。
【００７１】
受光素子３０において、第１受光部２４および第２受光部３１は、Ｘ軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、Ｚ軸方向におけるセンサレンズ１９と第１受光部２４との間の距離が、Ｚ軸方向におけるセンサレンズ１９と第２受光部３１との間の距離よりも、予め定める距離ｄだけ短くなるように配設される。換言すると、第１受光部２４と第２受光部３１とが、Ｚ軸方向に長さ寸法ｄの間隔をあけて配設される。前記長さ寸法ｄは、第１受光部２４のＺ軸方向一表面部と、第２受光部３１のＺ軸方向一表面部との間の長さ寸法に相当する。
【００７２】
さらに具体的に述べると、本実施の形態では、コリメートレンズ１６の焦点距離を１５ｍｍ、センサレンズ１９のシリンドリカル面１９ａの曲率半径を３０ｍｍ、センサレンズ１９の凹レンズ面１９ｂの曲率半径を８ｍｍ、受光素子３０の被覆部２３の屈折率を１．５としたとき、Ｚ軸方向におけるセンサレンズ１９と第１受光部２４との間の距離と、Ｚ軸方向におけるセンサレンズ１９と第２受光部３１との間の距離との差ｄが０．２ｍｍとなるように、第１および第２受光部２４，３１を配設している。
【００７３】
前述のように第１および第２受光部２４，３１を配設することによって、光記録媒体１８、具体的にはＤＶＤ１８ａで反射された第１レーザ光が第１受光部２４で受光されたとき、第１レーザ光の集光スポットＢＳ２１の形状は、図５に示すように円形状となり、非点収差法による第１受光部２４におけるフォーカスエラー信号は零となる。また光記録媒体１８、具体的にはＣＤ１８ｂで反射された第２レーザ光が第２受光部３１で受光されたとき、第２レーザ光の集光スポットＢＳ２２の形状は、図６に示すように円形状となる。したがって第２受光部３１の各受光領域３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄから出力される信号をそれぞれＶ３１Ａ，Ｖ３１Ｂ，Ｖ３１Ｃ，Ｖ３１Ｄとすると、非点収差法による第２受光部３１におけるフォーカスエラー信号である第２ＦＥＳは、
第２ＦＥＳ＝（Ｖ３１Ａ＋Ｖ３１Ｃ）−（Ｖ３１Ｂ＋Ｖ３１Ｄ）＝０  …（５）
となる。
【００７４】
前述のように本実施の形態によれば、センサレンズ１９のシリンドリカル面１９ａで発生する非点収差が発振波長毎に異なることを考慮して、発振波長が比較的短い第１レーザ光を受光する第１受光部２４とセンサレンズ１９とのＺ軸方向の距離が、発振波長が第１レーザ光よりも長い第２レーザ光を受光する第２受光部３１とセンサレンズ１９とのＺ軸方向の距離よりも、予め定める距離ｄ、本実施の形態では０．２ｍｍだけ短くなるように、第１受光部２４および第２受光部３１を配設している。
【００７５】
これによって、第１受光部２４から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第２受光部３１から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
【００７６】
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、前記フォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体１８に記録される情報を再生する処理および光記録媒体１８に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置１０の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置１０の歩留りを向上することができる。
【００７７】
次に本発明の第３の実施の形態である光ピックアップ装置１０に関して説明する。図７は、本発明の第３の実施の形態における受光素子４０を示す断面図である。図７では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向をそれぞれ「Ｘ」、「Ｙ」および「Ｚ」と表記する。本実施の形態の光ピックアップ装置１０は、前述の第１の実施の形態の光ピックアップ装置１０と類似しており、受光素子の構成のみが異なる。したがって異なる点について説明し、同一の点については説明を省略する。
【００７８】
本実施の形態の光ピックアップ装置１０では、前述の第１の実施の形態の受光素子２０に代えて、受光素子４０を備えて構成される。受光素子４０は、基台２１、受光素子本体部２２および被覆部２３を含む。受光素子本体部２２は、第１受光部２４および第２受光部３１を含む。本実施の形態において、第１受光部２４は一の受光部に相当し、第２受光部３１は他の受光部に相当する。
【００７９】
受光素子４０において、第１受光部２４および第２受光部３１は、第１の実施の形態と同様に、Ｘ軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、ＸＹ平面に平行な同一の仮想一平面上に配設される。受光素子４０の被覆部２３には、センサレンズ１９のシリンドリカル面１９ａで発生し、かつ発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段として機能するシリンドリカルレンズ４１が形成される。具体的に述べると、シリンドリカルレンズ４１は、被覆部２３のＺ軸方向一表面部で、かつＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向一端部寄りに形成される。さらに述べると、シリンドリカルレンズ４１は、第２受光部３１に入射して受光される第２レーザ光の光経路途中の被覆部２３であって、第２受光部３１のＺ軸方向一方の被覆部２３に形成される。
【００８０】
本実施の形態では、コリメートレンズ１６の焦点距離を１５ｍｍ、センサレンズ１９のシリンドリカル面１９ａの曲率半径を３０ｍｍ、センサレンズ１９の凹レンズ面１９ｂの曲率半径を８ｍｍとしたとき、前記被覆部２３に形成されるシリンドリカルレンズ４１の曲率半径を０．４ｍｍとしている。
【００８１】
前述のように本実施の形態によれば、センサレンズ１９で発生し、かつ発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段として、曲率半径が０．４ｍｍのシリンドリカルレンズ４１を、被覆部２３に形成することによって、シリンドリカルレンズ４１に入射する第２レーザ光に対して、シリンドリカルレンズ４１で発生する非点収差を与えている。これによって、第１レーザ光に対する非点収差と、第２レーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。
【００８２】
したがって光記録媒体１８、具体的にはＤＶＤ１８ａで反射された第１レーザ光が第１受光部２４で受光されたとき、第１レーザ光の集光スポットＢＳ２１の形状は、図５に示すように円形状となり、非点収差法による第１受光部２４におけるフォーカスエラー信号は零となる。また光記録媒体１８、具体的にはＣＤ１８ｂで反射された第２レーザ光が第２受光部３１で受光されたとき、第２レーザ光の集光スポットＢＳ２２の形状は、図６に示すように円形状となり、非点収差法による第２受光部３１におけるフォーカスエラー信号は零となる。
【００８３】
このように、第１受光部２４から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第２受光部３１から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
【００８４】
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、前記フォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体１８に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体１８に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置１０の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置１０の歩留りを向上することができる。
【００８５】
次に本発明の第４の実施の形態である光ピックアップ装置１０に関して説明する。図８は、本発明の第４の実施の形態における受光素子５０を示す断面図である。図８では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向をそれぞれ「Ｘ」、「Ｙ」および「Ｚ」と表記する。本実施の形態の光ピックアップ装置１０は、前述の第１の実施の形態の光ピックアップ装置１０と類似しており、受光素子の構成のみが異なる。したがって異なる点について説明し、同一の点については説明を省略する。
【００８６】
本実施の形態の光ピックアップ装置１０では、前述の第１の実施の形態の受光素子２０に代えて、受光素子５０を備えて構成される。受光素子５０は、基台２１、受光素子本体部２２および被覆部２３を含む。受光素子本体部２２は、第１受光部２４および第２受光部３１を含む。本実施の形態において、第１受光部２４は一の受光部に相当し、第２受光部３１は他の受光部に相当する。受光素子５０において、第１受光部２４および第２受光部３１は、第１の実施の形態と同様に、Ｘ軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、ＸＹ平面に平行な同一の仮想一平面上に配設される。
【００８７】
本実施の形態では、第１受光部２４を覆う被覆部２３の厚み方向寸法が、第２受光部３１を覆う被覆部２３の厚み方向寸法よりも大きくなるように、被覆部２３を形成している。具体的に述べると、第１受光部２４のＺ軸方向一表面部と第１受光部２４を覆う被覆部２３のＺ軸方向一表面部との間の長さ寸法Ｄ１が、第２受光部３１のＺ軸方向一表面部と第２受光部３１を覆う被覆部２３のＺ軸方向一表面部との間の長さ寸法Ｄ２よりも大きくなるように、被覆部２３を形成している。被覆部２３のＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向他方側のＺ軸方向一表面部と、被覆部２３のＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向一方側のＺ軸方向一表面部との間の長さ寸法δは、前記長さ寸法Ｄ１と前記長さ寸法Ｄ２との差の長さ寸法に相当する。本実施の形態において、受光素子５０の被覆部２３は、発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段として機能する。
【００８８】
本実施の形態では、コリメートレンズ１６の焦点距離を１５ｍｍ、センサレンズ１９のシリンドリカル面１９ａの曲率半径を３０ｍｍ、センサレンズ１９の凹レンズ面１９ｂの曲率半径を８ｍｍとしたとき、前記長さ寸法Ｄ１を０．５ｍｍとし、前記長さ寸法Ｄ２を０．１ｍｍとしている。
【００８９】
前述のように本実施の形態によれば、第１受光部２４のＺ軸方向一表面部と第１受光部２４を覆う被覆部２３のＺ軸方向一表面部との間の長さ寸法Ｄ１が、第２受光部３１のＺ軸方向一表面部と第２受光部３１を覆う被覆部２３のＺ軸方向一表面部との間の長さ寸法Ｄ２よりも大きくなるように被覆部２３を形成し、第１および第２レーザ光を、前記のような被覆部２３を通過させることによって、第１レーザ光に対する非点収差と、第２レーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。
【００９０】
したがって光記録媒体１８、具体的にはＤＶＤ１８ａで反射された第１レーザ光が第１受光部２４で受光されたとき、第１レーザ光の集光スポットＢＳ２１の形状は、図５に示すように円形状となり、非点収差法による第１受光部２４におけるフォーカスエラー信号は零となる。また光記録媒体１８、具体的にはＣＤ１８ｂで反射された第２レーザ光が第２受光部３１で受光されたとき、第２レーザ光の集光スポットＢＳ２２の形状は、図６に示すように円形状となり、非点収差法による第２受光部３１におけるフォーカスエラー信号は零となる。
【００９１】
このように、第１受光部２４から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第２受光部３１から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
【００９２】
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、前記フォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体１８に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体１８に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置１０の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置１０の歩留りを向上することができる。
【００９３】
次に本発明の第５の実施の形態である光ピックアップ装置１０に関して説明する。図９は、本発明の第５の実施の形態における受光素子６０を示す断面図である。図９では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向をそれぞれ「Ｘ」、「Ｙ」および「Ｚ」と表記する。本実施の形態の光ピックアップ装置１０は、前述の第１の実施の形態の光ピックアップ装置１０と類似しており、受光素子の構成のみが異なる。したがって異なる点について説明し、同一の点については説明を省略する。
【００９４】
本実施の形態の光ピックアップ装置１０では、前述の第１の実施の形態の受光素子２０に代えて、受光素子６０を備えて構成される。受光素子６０は、基台２１、受光素子本体部２２、第１被覆部６１および第２被覆部６２を含む。受光素子本体部２２は、第１受光部２４および第２受光部３１を含む。本実施の形態において、第１受光部２４は一の受光部に相当し、第２受光部３１は他の受光部に相当する。
【００９５】
受光素子６０において、第１受光部２４および第２受光部３１は、第１の実施の形態と同様に、Ｘ軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、ＸＹ平面に平行な同一の仮想一平面上に配設される。第１被覆部６１および第２被覆部６２は、受光素子本体部２２と外部との物理的接触を避けるために、受光素子本体部２２を覆うための部材であり、透光性を有している。
【００９６】
第１被覆部６１は、受光素子本体部２２のＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向他方側の部分、さらに述べると第１受光部２４を覆うようにして、基台２１のＺ軸方向一表面部に装着される。これによって、第１受光部２４を含む受光素子本体部２２のＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向他方側の部分は、基台２１および第１被覆部６１によって密封される。
【００９７】
第２被覆部６２は、受光素子本体部２２のＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向一方側の部分、さらに述べると第２受光部３１を覆うようにして、基台２１のＺ軸方向一表面部に装着される。これによって第２受光部３１を含む受光素子本体部２２のＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向一方側の部分は、基台２１および第２被覆部６２によって密封される。
【００９８】
本実施の形態では、第１被覆部６１の屈折率と第２被覆部６２の屈折率とを異ならせている。具体的に述べると、第１被覆部６１の屈折率は、第２被覆部６２の屈折率よりも大きくなるように構成している。換言すると、第１被覆部６１の材料は、第２被覆部６２の材料よりも屈折率が大きい材料が選ばれる。本実施の形態において、受光素子６０の第１および第２被覆部６１，６２は、発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段として機能する。
【００９９】
本実施の形態では、コリメートレンズ１６の焦点距離を１５ｍｍ、センサレンズ１９のシリンドリカル面１９ａの曲率半径を３０ｍｍ、センサレンズ１９の凹レンズ面１９ｂの曲率半径を８ｍｍとしたとき、第１被覆部６１の屈折率を１．７とし、第２被覆部６２の屈折率を１．５としている。
【０１００】
前述のように本実施の形態によれば、第１被覆部６１の屈折率を、第２被覆部６２の屈折率よりも大きくなるように構成し、第１レーザ光を、屈折率が比較的大きい第１被覆部６１を通過させて第１受光部２４に入射させ、第２レーザ光を、屈折率が第１被覆部６１よりも小さい第２被覆部６２を通過させて第２受光部３１に入射させるようにしている。これによって、第１レーザ光に対する非点収差と、第２レーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。
【０１０１】
したがって光記録媒体１８、具体的にはＤＶＤ１８ａで反射された第１レーザ光が第１受光部２４で受光されたとき、第１レーザ光の集光スポットＢＳ２１の形状は、図５に示すように円形状となり、非点収差法による第１受光部２４におけるフォーカスエラー信号は零となる。また光記録媒体１８、具体的にはＣＤ１８ｂで反射された第２レーザ光が第２受光部３１で受光されたとき、第２レーザ光の集光スポットＢＳ２２の形状は、図６に示すように円形状となり、非点収差法による第２受光部３１におけるフォーカスエラー信号は零となる。
【０１０２】
このように、第１受光部２４から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第２受光部３１から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
【０１０３】
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、前記フォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体１８に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体１８に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置１０の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置１０の歩留りを向上することができる。
【０１０４】
図１０は、情報記録再生装置７０の構成を示すブロック図である。情報記録再生装置７０は、たとえばＤＶＤ１８ａおよびＣＤ１８ｂなどの光記録媒体１８に対して情報を記録することが可能であり、前記光記録媒体に記録される情報を再生することが可能である。情報記録再生装置７０は、光ピックアップ装置１０、演算回路部７１、再生回路部７２、制御回路部７３、入力装置７４、フォーカスサーボ用アクチュエータ７５、トラッキングサーボ用アクチュエータ７６、光源切換回路部７７およびスピンドルモータ７８を含んで構成される。
【０１０５】
光ピックアップ装置１０では、制御回路部７３からの指令に基づいて光源切換回路部７７が切換えた光源、たとえば第１半導体レーザ素子１１ａから発せられる第１レーザ光が、位相差板１２、第１回折格子１３、第２回折格子、ビームスプリッタ１５、コリメートレンズ１６および対物レンズ１７を通過して光記録媒体１８、具体的にはＤＶＤ１８ａの情報記録面に集光する。そして、光記録媒体１８で反射された光は、受光素子６０の第１受光部２４によって受光されて、各受光領域から出力される信号がＰＤ出力信号として演算回路部７１に出力される。
【０１０６】
演算回路部７１は、光ピックアップ装置１０から与えられる前記ＰＤ出力信号に基づいて、光記録媒体１８に記録される情報を再生するためのデータ検出信号を生成し、生成したデータ検出信号を再生回路部７２に出力する。また演算回路部７１は、非点収差法によってフォーカスエラー信号（以下、単に「ＦＥＳ」と称する場合がある）を検出するとともに、位相差法などによってトラッキングエラー信号（以下、単に「ＴＥＳ」と称する場合がある）を検出する。そして演算回路部７１は、ＦＥＳおよびＴＥＳを制御回路部７３に出力する。
【０１０７】
再生回路部７２は、前記演算回路部７１から出力されるデータ検出信号を平均化（イコライズ）した後、デジタル信号に変換する。そしてエラー訂正処理などをして信号を復調し、復調した信号を再生信号として、スピーカなどの外部の出力装置に出力する。
【０１０８】
制御回路部７３は、演算回路部７１から出力されるＦＥＳに基づいて、フォーカスサーボ用アクチュエータ７５を制御して、光ピックアップ装置１０の対物レンズ１７を、図１に示すＺ軸方向に移動させ、レーザ光のビームスポットの焦点が光記録媒体１８の情報記録面上で合致するように、ビームスポットのフォーカス位置を調整するフォーカスサーボ制御を行う。また制御回路部７３は、演算回路部７１から出力されるＴＥＳに基づいて、トラッキングサーボ用アクチュエータ７６を制御して、光ピックアップ装置１０の対物レンズ１７の位置を、光記録媒体１８のラジアル（半径）方向、図１ではＸ軸方向に移動させ、レーザ光のビームスポットが光記録媒体１８の情報記録面上のトラックを追従するように、前記ビームスポットとトラックとの位置関係を調整するトラッキングサーボ制御を行う。
【０１０９】
また制御回路部７３は、入力装置７４によって入力された指令に基づいて、光源切換回路部７７を制御して、ＤＶＤ１８ａを再生する場合は、第１半導体レーザ素子１１ａから第１レーザ光を発生させ、ＣＤ１８ｂを再生する場合は、第２半導体レーザ素子から第２レーザ光を発生させるとともに、スピンドルモータ７８を制御して、ＤＶＤ１８ａおよびＣＤ１８ｂを所定の速度で回転させる。
【０１１０】
前述の各実施の形態の光ピックアップ装置１０を、前記の情報記録再生装置７０に搭載することによって、光記録媒体１８に記録される情報を再生する処理および光記録媒体１８に情報を記録する処理を正確に行うことができる情報記録再生装置７０を実現することができる。
【０１１１】
前述の各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、発明の範囲内において構成を変更することができる。前述の各実施の形態では、複数の発振波長のレーザ光を発する光源として、第１半導体レーザ素子１１ａおよび第２半導体レーザ素子１１ｂを含む半導体レーザ光源部１１を備える光ピックアップ装置１０の構成について説明したけれども、このような構成に限定されない。本発明の他の実施の形態では、それぞれ異なる発振波長のレーザ光を発する半導体レーザ素子を３つ以上備えて構成してもよく、前述の実施の形態と同様に好適に実施することができる。
【０１１２】
前述の各実施の形態では、非点収差を発生する光学部品としてセンサレンズ１９を備えた場合の光ピックアップ装置１０について説明したが、前記光学部品はセンサレンズ１９に限定されない。本発明の他の実施の形態では、円筒レンズでもよいし、光軸に対して傾斜させて配置した平行平板でもよい。非点収差を発生する光学部品として、前記円筒レンズ、平行平板などを備えた場合でも、前述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
前述の各実施の形態の第１受光部２４における第１および第２分割線２４ｅ，２４ｆ、第２受光部２５における第１および第２分割線２５Ｅ，２５Ｆならびに第２受光部３１における第１および第２分割線３１Ｅ，３１Ｆは、それぞれ直線であるけれども、本発明の他の実施の形態では曲線であってもよい。
【０１１４】
前述の第３の実施の形態では、シリンドリカルレンズ４１を、被覆部２３のＺ軸方向一表面部で、かつＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向一端部寄りにだけ形成しているけれども、本発明の他の実施の形態では、前記シリンドリカルレンズ４１に加えて、前記シリンドリカルレンズ４１と曲率半径が異なる他のシリンドリカルレンズを、覆部２３のＺ軸方向一表面部で、かつＸ軸方向中央部よりもＸ軸方向他端部寄りに形成するようにしてもよい。この場合であっても、前述の第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
前述の各実施の形態で具体的に説明している形態に限ることはなく、特に組合せに支障が生じなければ、本発明の他の実施の形態では、前述の各実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。この場合でも前述の各実施の形態と同様に好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態である光ピックアップ装置１０の構成を示す図である。
【図２】第１受光部２４および第１受光部２４における第１レーザ光の集光スポットＢＳ１１の形状を示す図である。
【図３】第２受光部２５および第２受光部２５における第２レーザ光の集光スポットＢＳ１２の形状を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における受光素子３０を示す断面図である。
【図５】第１受光部２４および第１受光部２４における第１レーザ光の集光スポットＢＳ２１の形状を示す図である。
【図６】第２受光部３１および第２受光部３１における第２レーザ光の集光スポットＢＳ２２の形状を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における受光素子４０を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における受光素子５０を示す断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態における受光素子６０を示す断面図である。
【図１０】情報記録再生装置７０の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来技術の光ピックアップ装置における第１および第２のレーザ光に対するジャストフォーカス位置を説明するための図である。
【図１２】従来技術の光ピックアップ装置を構成する第１受光部３および第１受光部３における第１のレーザ光の集光スポットＢＳ１の形状を示す図である。
【図１３】従来技術の光ピックアップ装置を構成する第２受光部４および第２受光部４における第２のレーザ光の集光スポットＢＳ２の形状を示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  光ピックアップ装置
１１  半導体レーザ光源部
１１ａ  第１半導体レーザ素子
１１ｂ  第２半導体レーザ素子
１２  位相差板
１３  第１回折格子
１４  第２回折格子
１５  ビームスプリッタ
１６  コリメートレンズ
１７  対物レンズ
１８  光記録媒体
１８ａ  デジタル多機能ディスク（ＤＶＤ）
１８ｂ  コンパクトディスク（ＣＤ）
１９  センサレンズ
１９ａ  シリンドリカル面
１９ｂ  凹レンズ面
２０，３０，４０，５０，６０  受光素子
２１  基台
２２  受光素子本体部
２３  被覆部
２４  第１受光部
２５，３１  第２受光部
２４ａ〜２４ｄ；２５Ａ〜２５Ｄ；３１Ａ〜３１Ｄ  受光領域
２４ｅ，２５Ｅ，３１Ｅ  第１分割線
２４ｆ，２５Ｆ，３１Ｆ  第２分割線
４１  シリンドリカルレンズ
６１  第１被覆部
６２  第２被覆部
７０  情報記録再生装置
【図１】
2007073159.tif 000003
【図２】
2007073159.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007073159.tif 000006
【図５】
2007073159.tif 000007
【図６】
2007073159.tif 000008
【図７】
2007073159.tif 000009
【図８】
2007073159.tif 000010
【図９】
2007073159.tif 000011
【図１０】
2007073159.tif 000012
【図１１】
2007073159.tif 000013
【図１２】
2007073159.tif 000014
【図１３】
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